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高盐废水

发布时间:2020-10-16 17:15 作者:云顶集团

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  高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水.其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等.这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛,水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。采用生物法进行处理,高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用,采用物化法处理,投资大,运行费用高,且难以达到预期的净化效果。采用生物法对此类废水进行处理,仍是目前国内外研究的重点。

  高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同,所含有机物的种类及化学性质差异较大,但所含盐类物质多为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生抑制和毒害作用,主要表现:盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;盐析作用使脱氢酶活性降低;氯离子高对细菌有毒害作用;盐浓度高,废水的密度增加,活性污泥易上浮流失,从而严重影响生物处理系统的净化效果。

  蒸馏法是一种最古老、最常用的脱盐方法。目前工业废水的蒸馏法脱盐技术基本上均是从海水脱盐淡化技术基础上发展而成。蒸馏法就是把含盐水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程。蒸馏法是最早采用的淡化法,其优点是结构简单、操作容易、所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种,如多效蒸发、多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏等。

  多效蒸发是让加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。

  以海水淡化为例,将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室,由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下,故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化,从而使热盐水自身的温度降低,所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。多级闪蒸就是以此原理为基础,使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪蒸室,逐级蒸发降温,同时盐水也逐级增浓,直到其温度接近(但高于)天然海水温度。

  多级闪蒸是海水淡化工业中较成熟的技术之一,是针对多效蒸发结垢较严重的缺点而发展起来的。MSF一经问世就得到应用和发展,具有设备简单可靠、运行安全性高、防垢性能好、操作弹性大以及可利用低位热能和废热等优点,适合于大型和超大型淡化装置,并主要在海湾国家使用。

  蒸汽压缩冷凝脱盐技术是将盐水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。当其作为循环冷却水脱盐回收工艺时,可使冷却水中的有害成份得到浓缩排放,并使95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收,作为循环水和锅炉补充水返回系统。这种工艺对设备材质的要求极高,运行中需消耗大量的热量,存在一次性投入和运行费用极高的缺点,只可能在特别缺水的地区发电厂中采用。

  高含盐废水生物处理流程的选择高含盐废水生物处理流程与普通生物处理流程基本一样,主要包括调节池、曝气池、二沉池、污泥回流、剩余污泥脱水、投加营养盐等。

  (1)调节池。含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,如低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。

  (2)曝气池。根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCL2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCL2可使污泥中灰分达到40%~50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在5000mg/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。不可采用气泡较小的微孔曝气器和可变孔曝气器,防止曝气孔被无机盐堵塞,不利于曝气池的搅动。在水量小于1000m3条件下也可以采用射流曝气,射流曝气氧的传递效率高,而且不易堵塞曝气设备。曝气强度也应大于普通生物处理,在10m3/(m2·h)左右,或用中心管来增加提升和搅拌能力。高含盐情况下氧的传递速度增加对高污泥浓度有利,只要菌胶团不解体,即使产生丝状菌,污泥也不会上浮流失。含磷营养盐应注意投加位置,以免产生的磷酸钙盐沉淀不仅影响使用效果,而且产生结垢易堵塞管线。

  在用SBR工艺处理高盐废水时,由于SBR是瀑气,沉淀一体,所以在设计的时候要充分考虑到沉淀时间,尤其是在处理含高浓度的钠盐的废水,含钠盐的废水沉淀效果差,故沉淀时间应该相应延长,再就是在为了减少滗水器对沉淀的污泥的干扰,滗水的深度也应该相应减小。在处理盐度波动较大的废水的时候,仍然需要设置调节池。

  生物膜工艺是处理高盐度废水的理想工艺,如瀑气生物滤池工艺,接触氧化工艺曝气等,在处理钙盐含量高的废水时,要注意填料或者滤料的选择,在瀑气生物滤池中要设计较大的反冲洗强度和时间。接触氧化池的填料也宜采用空隙率较高的类型,填料的安装要考虑到易于拆卸和冲洗,防止废水处理过程中形成的碳酸钙堵塞填料。含NaCl较高的废水生物处理时,污泥灰分含量低于含CaCL2废水,而含盐废水密度大,在污泥膨胀或曝气池受到冲击污泥解体时,菌胶团比含CaCL2废水容易上浮流失,因此含NaCl较高的废水生物处理最好采用生物膜法。

  (3)二沉池。二沉池表面负荷应有一定的余量,主要是考虑废水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl废水。处理水量较大时,特别是含CaCL2废水,最好采用周边传动式刮泥机,以适应污泥浓度高、密度大的特点。在采用传统活性污泥法处理高CaCL2废水时,应适当加大污泥回流量,以减少废水波动造成的冲击,提高系统的稳定性。

  (4)污泥脱水。由于含CaCL2废水生物处理的剩余污泥含钙盐多,有利于脱水,可不用加絮凝剂。经浓缩后的污泥浓度可大于50g/L。剩余污泥量与普通废水处理的剩余污泥类似,设计参数可参考普通污泥脱水。

  在处理钙离子浓度高的废水时,由于活性污泥中的无机成分高,有机物去除能力较低,较低的负荷污情况下运行,染物的去除率要高于高负荷条件下,但是延时曝气又不太适合处理高盐废水,因为污泥龄长,水力停留时间长,活性污泥容易老化,絮凝性能变差,最终影响出水效果。

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